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怎样合理精选波纹管密封截止阀

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发表时间:2020-07-30 16:09作者:HERO·希罗自控阀门


波纹管截止阀是一种新型的截止阀,阀杆密封为为波纹管+填料的双重密封设计,密封性能比普通截止阀有着更加可靠,更加有优越性。波纹管所形成的金属屏障能够防止泄漏,填料在波纹管失效后又能提供密封作用,应用更安全、环保、节能、零泄漏。

波纹管密封截止阀的关键部分是金属波纹管,通过自动滚焊盖和阀杆之间的连接,确保波纹管组件无渗漏。浙江希罗自控阀门有限公司的经验表明,波纹管截止阀在使用过程中波纹管破裂是最主要问题。波纹管的破裂原因的主要原因有如下三个:

平面失稳:表现为一个或几个波纹平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜,但波纹管的圆心还基本在波纹管的轴线上。平面失稳多发生于波纹管处于压缩状态时,由于在内压产生的子午向弯曲应力和周向膜应力的合力的作用下,波纹管发生了塑性变形。

柱失稳:指波纹管的波纹连接发生横向偏移,使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或成s形。波纹管因总厚度不够,很难成功抵御试验压力或运行压力,波纹管波数过多及波纹管同轴度偏差大等都容易产生柱失稳。波纹管截止阀用于蒸汽系统时,水锤导致的阀杆变形或阀头位移容易导致柱失稳。柱失稳或平面失稳得不到控制,波纹形状发生较大的变化脱离了原有的计算模型,位移又集中在某一个或某几个波纹上,最终将导致波纹管很快疲劳断裂。有时虽不至于立即破裂,但它大大降低了波纹管的疲劳寿命和承受压力的能力。


波纹管材质和阀杆材质不同,可焊接性能不同,焊接在一起时易造成焊接不完整,而导致波纹管容易穿孔。

阀芯阀座密封失效是波纹管密封截止阀使用过程中容易出现的另外一个主要问题。在日常使用大口径截止阀的用户中,大家常常反映一个问题,即波纹管密封截止阀用于压差比较大的介质上,如蒸汽、高压水等带压工作时,往往很难关闭,无论怎样用力关闭,总是发现会有泄漏现象,很难关紧,造成这一个问题的原因是由阀门的结构设计与人的极限水平输出力矩不足而造成的。也与阀芯阀座密封副的结构、材料、热处理、加工精度设计有很大关系,当用于蒸汽系统时传统的平面阀座设计有相当的影响。阀座硬度太小,则容易受冲蚀影响,阀座硬度太大则容易导致密封副之间的配合出现问题。

最新的锥形阀瓣设计,在阀门关闭时,具有“刮除效应”的锥形密封面能自动去除表面杂质,可以确保阀瓣有可靠的密封和更长的使用寿命。 一般会根据工况的要求提供各种阀瓣设计,能够设计为节流型阀瓣、截止止回型阀瓣、平面软密封等各种阀瓣设计。

当蒸汽系统启动时,需要对蒸汽管线进行预热(暖管),而预热过程一般要求很小流量蒸汽通过,使管线缓慢均匀加热到一定程度后,才能完全开启截止阀,避免造成管线急速升温而产生过度膨胀,损坏部分连接部位。但在这过程中,阀门开度往往非常小,从而造成冲蚀率远远大于正常使用效果,严重降低阀门密封面的使用寿命。

希罗节能蒸汽工程师发现阀芯阀座的损坏经常表现在因为在节流口上,当阀门快被关闭的时候,根据流速与压差的公式V2=V1PΔ,正常蒸汽流速V1=40m/s,若蒸汽压力为10Barg时,其流速V2=126m/s,是正常流速的3倍!具有强大动能,这样,对密封面的冲刷力成倍成倍的增加,它可以很快将阀芯、阀座表面冲出线型的细槽,使阀的寿命成倍下降。另一方面,根据能量守恒原理,速度增大,压力必将急剧下降,在出口处产生闪蒸现象。瞬间就会产生强大的压力冲击波,使阀芯、阀座表面的材料被冲击成蜂窝状的小孔,并引起振动和噪声,这就是汽蚀。因此,要求阀瓣阀座材质的硬度和耐冲蚀性非常优秀才可以确保阀门的寿命。

DN150以上产品,必须加装三角定位装置,有效防止阀门在使用中颤抖,发出噪音,并导致的内件损坏现象,使用寿命有效提升150%以上。

阀体最好采用覆膜砂铸造或硅溶胶铸造技术,以便提高阀体表面光洁度及机械性能,减少气孔、砂眼、裂纹的出现,增强铸件的抗拉强度。

阀门的手轮设计应该采用确保容易抓握,并没有毛刺等凸起。手轮的直径太大容易造成关闭时阀芯阀座人为挫伤;太小则不容易关闭,加力扳手的使用会导致阀杆变形和密封副损伤。

阀杆最好采用渗氮等工艺处理,加大阀杆的耐磨损性。阀杆螺纹采用细牙滚压螺纹,避免阀门关闭以后产生的死区泄漏。

阀门在出厂时,必须经过100%的压力测试,测试压力为1.5倍的设计压力;当用于蒸汽时,需要进行100%的密封性测试,密封等级必须高于4级泄漏标准。

波纹管密封截止阀一般最大口径不超过350mm。当口径大于350mm时,波纹管截止阀不是最合适的选择,无论尺寸、重量、产品复杂程度、操作困难性都使得波纹管截止阀不再是合适的选择,选用波纹管闸阀、偏心蝶阀更加经济可靠。




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